高等植物の雌雄性分化における植物ホルモンの作用機作

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雌花の発現に関わるACC合成酵素の遺伝子断片を増幅するために、キュウリ(品種 王金女神2号)の茎頂部よりtotal RNAを単離し、ACC合成酵素遺伝子の保存領域をプライマーとしてRT-PCRを行った。その結果、約500bpの遺伝子断片が増幅され、そのクローンをCSACS1としてシークエンスの決定を行った。CSACS1の推定アミノ酸配列は既知のACC合成酵素遺伝子のアミノ酸配列と高い相同性が見られ、また、ACC合成酵素の保存領域の配列を含んでおり、CSACS1はACC合成酵素の一部をコードしている可能性が示唆された。性発現パターンの異なる3種のキュウリ(霜不知、王金女神2号、れんせい)の茎頂部におけるCSACS1の発現を播種後経時的に調べた。 発現解析に用いた3品種のキュウリの性発現パターンを調べた結果、れんせいは雌性型で全節で雌花のみが発現した。王金女神2号と霜不知は共に混性型であったが、王金女神2号の雌花発現は霜不知よりも下位節で見られた。れんせいの茎頂部におけるCSACS1の転写産物の発現は播種後10日目にはほとんど検出されず播種後15日目以降に増加していた。一方、王金女神2号においては、CSACS1の転写産物は播種後20日目に検出され、播種後25日目には減少していた。霜不知におけるCSACS1の転写産物は播種後25日目の茎頂部でのみわずかに検出された。以上の結果は、CSACS1の茎頂部での発現が播種後早い時期に誘導される品種ほど、下位節より雌花の発現が起こることを示しており、CSACS1が雌花発現に係わるACC合成酵素をコードしている可能性が示唆された。